基于金属有机框架材料的光谱分析

发布时间：2017-09-27 21:14

  本文关键词：基于金属有机框架材料的光谱分析

  更多相关文章： 金属有机框架材料 葡萄糖 过氧化氢 比率荧光纳米传感器 2 6-二羧酸吡啶 铜离子 汞离子

【摘要】：金属有机框架材料(MOFs)传感器是光化学、纳米材料和生物学的交融,是当今分析化学领域的前沿和热点。在本论文中,我们利用各种方法合成了各种新型金属有机框架材料来构建新型荧光/紫外传感器。具体工作如下:1.在本工作中,我们在温和的反应条件下合成了一种新型的Cu-hemin MOFs材料(hemin=铁卟啉),使用SEM扫描电镜、透射电子显微镜,X射线粉末衍射,红外光谱,UV-可见吸收光谱对其进行表征,这种材料呈现花球状,直径约为10μm。MOFs的有序结构提高了铁卟啉在水溶液中的类过氧化物酶催化能力。我们将这种材料应用于检测过氧化氢和葡萄糖,对过氧化氢的检测限为0.42μM,线性范围为1.0μM到1.0 mM;对葡萄糖的检测限为6.9μM,线性范围为10μM到3.0 mM。2.利用包裹的方法合成了一种新的比率荧光CDs@Eu-DPA(DPA=2,6-二羧酸吡啶)材料用于铜离子的检测。Eu-DPA的孔洞结构使CDs能够进入到Eu-DPA的孔洞中形成CDs@Eu-DPA复合材料。使用SEM扫描电镜、透射电子显微镜,红外光谱,荧光光谱等手段对其进行表征。我们合成的CDs@Eu-DPA材料呈花球状,CDs被包裹在中间。加入铜离子后,材料425 nm处的荧光强度保持不变,615 nm处的荧光强度随着铜离子的增加而下降,在铜离子浓度在50 nM-10μM范围内时,F425/F615随着DPA浓度的增加而呈线性的降低,且检测限低至26.3 nM。此外,该纳米传感器已经应用于自来水样品中铜离子的检测。3.在第四章中的工作中,我们通过一种温和而简便的方法合成了一种可以同时比率检测汞离子和DPA的荧光材料,将牛血清蛋白稳定的金纳米粒子包裹在Tb-AMP(5’-单磷酸腺苷)MOFs材料中,形成BSA-Au@Tb-AMP材料,这种复合材料275 nm激发光激发下,在405 nm和635 nm处有较强的属于BSA-Au的荧光发射峰,在545 nm处有较弱的属于Tb-AMP的荧光发射峰。405 nm处的荧光信号对Hg2+和DPA均不敏感,这两种物质均不能引起它荧光强度的改变,而545 nm处的荧光强度在DPA加入后有明显的增强,而Hg2+会导致635 nm处的荧光强度降低。在DPA浓度在50 nM-10μM范围内时,F545/F405随着DPA浓度的增加而呈线性地增加,检测限低至17.4 nM。在汞离子浓度在50 nM-1μM范围内时,F635/F405随着汞离子浓度的增加而呈线性地降低,检测限低至20.9 nM。基于此,我们发展了一种比率双组分荧光探针,用于同时检测水中的Hg2+和DPA。
【关键词】：金属有机框架材料 葡萄糖 过氧化氢 比率荧光纳米传感器 2 6-二羧酸吡啶 铜离子 汞离子
【学位授予单位】：江西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.3
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 光传感分析9-10
• 1.1.1 紫外-可见吸收光谱9
• 1.1.2 荧光分光光度法9-10
• 1.2 金属有机框架材料的概述10-17
• 1.2.1 金属有机框架材料的特点10-13
• 1.2.2 MOFs材料的应用13-17
• 1.3 装载客体物质的复合MOFs材料17-18
• 1.4 本论文的研究目的和意义18-19
• 第二章 具有过氧化物模拟酶性质的铜-卟啉金属有机框架结构的合成及其应用于过氧化氢和葡萄糖的检测19-31
• 2.1 引言19-20
• 2.2 实验部分20-22
• 2.2.1 试剂20
• 2.2.2 实验仪器20
• 2.2.3 Cu-hemin MOFs材料的制备20-21
• 2.2.4 紫外-可见 吸收测试21
• 2.2.5 过氧化氢的检测21
• 2.2.6 葡萄糖的检测21-22
• 2.3 结果与讨论22-30
• 2.3.1 Cu-hemin MOFs材料的表征22-23
• 2.3.2 Cu-hemin MOFs材料和铁卟啉类过氧化物酶性质的比较23-26
• 2.3.3 过氧化氢的检测26-28
• 2.3.4 葡萄糖的检测28-30
• 2.4 结论30-31
• 第三章 基于铕的金属有机框架材料@碳量子点复合材料的比率荧光传感器用于铜离子的检测31-39
• 3.1 引言31-32
• 3.2 实验部分32-33
• 3.2.1 试剂32
• 3.2.2 仪器32
• 3.2.3 CDs的制备32
• 3.2.4 CDs@Eu-DPA的制备32-33
• 3.2.5 CDs的荧光测试33
• 3.2.6 CDs@Eu-DPA材料对铜离子的荧光检测33
• 3.3 结果与讨论33-38
• 3.3.1 CDs@Eu-DPA材料的表征33-35
• 3.3.2 荧光检测机理35-36
• 3.3.3 荧光检测条件36
• 3.3.4 荧光检测铜离子的灵敏度36-37
• 3.3.5 CDs@Eu-DPA的选择性37-38
• 3.3.6 CDs@Eu-DPA检测自来水中铜离子浓度38
• 3.4 结论38-39
• 第四章 基于铽-5’-单磷酸腺苷金属有机框架结构@金纳米粒子复合材料的比率荧光检测Hg~(2+)和 2，，6-二羧酸吡啶39-51
• 4.1 引言39-40
• 4.2 实验部分40-42
• 4.2.1 试剂40-41
• 4.2.2 仪器41
• 4.2.3 BSA-Au的合成41
• 4.2.4 BSA-Au@Tb-AMP的合成41
• 4.2.5 Hg~(2+)和DPA的荧光检测41-42
• 4.3 结果与讨论42-50
• 4.3.1 表征42-44
• 4.3.2 BSA-Au @Tb-AMP复合材料的荧光表征44-45
• 4.3.3 BSA-Au @Tb-AMP检测Hg~(2+)和DPA条件优化45-46
• 4.3.4 BSA-Au @Tb-AMP检测Hg~(2+)和DPA可行性分析46-47
• 4.3.5 BSA-Au @Tb-AMP对Hg~(2+)和DPA的荧光检测47-48
• 4.3.6 荧光检测机理48-49
• 4.3.7 选择性分析49
• 4.3.8 BSA-Au @Tb-AMP检测自来水中DPA和Hg~(2+)浓度49-50
• 4.4 结论50-51
• 第五章 论文总结51-52
• 参考文献52-64
• 致谢64-65
• 攻读硕士学位期间的研究成果65-66

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本文编号：931922